CDMA終端測試介紹

相關(guān)專題: 無線 芯片
  1977年,庫珀和內(nèi)特爾頓首先提出利用擴頻技術(shù)實現(xiàn)cdma方案,但是沒有進入實用。1993年Qualcomm公司提出的cdma技術(shù)正式成為技術(shù)標準(IS-95),而后又進一步演進至cdma2000的系列標準。在國際標準中,cdma2000分為cdma 1X和三載波方式3X兩種,由于EV-DO及EV-DV技術(shù)的引入,運營商在相當長的時間內(nèi)都不會再考慮cdma2000 3X。目前國內(nèi)的商用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)平滑演進至cdma2000 1X,成為cdma技術(shù)的主流產(chǎn)品,所以本文所涉及的cdma終端測試均針對cdma2000 1X的終端。

  終端測試主要分為5大部分:業(yè)務和功能、射頻指標、環(huán)境適應性、壽命、電源及充電器。

  功能的測試是為了驗證終端基本功能是否完整有效,例如語音呼叫的撥打測試以及短消息的收發(fā)測試,業(yè)務測試驗證終端是否支持目前網(wǎng)絡(luò)的補充業(yè)務,典型的如呼叫前轉(zhuǎn)業(yè)務,此項測試從用戶角度出發(fā),保證終端能夠接入目前運營的網(wǎng)絡(luò)且滿足用戶的基本需求。由于cdma2000 1X數(shù)據(jù)速率的提高,新功能層出不窮,在終端上已經(jīng)實現(xiàn)了VOD,實現(xiàn)了實時收發(fā)email,并且可以實時收看在線的電視節(jié)目。基于java和brew兩大平臺的不斷開發(fā)利用,越來越多的新業(yè)務也令人耳目一新,聯(lián)通公司也適時的推出一鍵上網(wǎng)(實現(xiàn)新業(yè)務)的各種終端服務,方便了用戶的使用。使得聯(lián)通新時空的品牌也更加深入人心。

  對終端射頻的測試基本都是建立在一個業(yè)務環(huán)回基礎(chǔ)上的,即在測試儀表(模擬基站)與終端之間建立數(shù)據(jù)連接。目前市場上通用的測試儀表以安捷倫公司的8960以及羅德與施瓦茨公司的CMU200為主,通過模擬基站,與終端之間建立數(shù)據(jù)連接進行測試。cdma2000 1X前向信道分為5種不同的RC配置,由RC1至RC5,反向4種,RC1至RC4,之間有相應的對應關(guān)系,組合成不同的環(huán)回業(yè)務選擇模式,應用不同的環(huán)回業(yè)務選擇進入相應RC的測試模式。射頻測試分為兩大部分:接收機測試和發(fā)射機測試。接收機的測試又分為頻率要求、前向業(yè)務信道解調(diào)性能、接收機性能、接收機傳導性雜散發(fā)射四部分。

  首先無線設(shè)備必須在指配的頻率上完成收、發(fā)的功能。國際電聯(lián)為cdma終端分配了13個頻段類別,終端可在這些頻段上選擇進行工作。目前中國國內(nèi)商用的網(wǎng)絡(luò)工作在頻段類別0,即800MHz頻段,在此頻段上,終端上下行應具有45MHz的隔離度,發(fā)射頻段為824MHz~849MHz,接收頻段為869MHz~894MHz,由于兼容AMPS,所以終端的信道劃分依然如AMPS時的劃分,以30KHz為單位,測試此項時,應將終端通過射頻口,用電纜直連到測試儀表(基站模擬器)上,在終端“idle”(已完成注冊)和“connect”兩種狀態(tài)下分別改變終端的信道號碼,以驗證終端在所有規(guī)定的信道上正常工作。

  前向業(yè)務信道的解調(diào)分別在加性高斯白噪聲條件下和在多徑衰落信道中進行測試。前者用AWGN信號模擬在存在相鄰小區(qū)同頻干擾的情況下,終端正確解調(diào)前向業(yè)務信道的能力,具體測試連接見圖1。



圖1:無衰落條件下測試功能框圖


  此項測試中,目前市場上的儀表均不支持RC5前向補充信道的測試,終端使用的高通芯片的性能也有所區(qū)別,MSM5105不支持規(guī)范定義的TURBO碼測試以及反向153.6Kbps速率的測試。后者通過用信道模擬器模擬在實際環(huán)境中信號以不同速率、不同路徑經(jīng)多徑衰落后,終端接收后正確解調(diào)的能力,具體測試連接見圖2。



圖2:衰落條件下業(yè)務信道測試功能框圖


  信號經(jīng)多徑衰落后的情況很復雜,功率也容易偏移,起伏較為明顯,所以一定要使用精確的測試設(shè)備測得終端接收的Îor,使其符合規(guī)范的規(guī)定,此項測試才能準確。

  接收機性能測試包括靈敏度和動態(tài)范圍、單頻抗擾度以及互調(diào)雜散響應衰減三項測試,具體測試連接均見圖1。接收機靈敏度和動態(tài)范圍分別測試終端在接收到的功率極小(-104 dBm/1.23MHz)和極大(-25 dBm/1.23MHz)時正確接收信號的能力,單頻抗擾度以及互調(diào)雜散響應衰減測試的是模擬在終端接收頻帶周圍存在一個或兩個干擾信號時終端正確接收信號的能力。這幾項測試給定的測試條件離終端的臨界狀態(tài)很近,所以要注意很準確的按照規(guī)范規(guī)定設(shè)置有用信號和干擾信號的大小,一定注意要把測試中的電纜連接線的衰減值準確的計算到系統(tǒng)中去。當然部分終端由于接收靈敏度不夠高在接收小信號時會出現(xiàn)錯誤,此時,終端一般在靈敏度和單頻、互調(diào)測試均無法通過,F(xiàn)ER值超標,尤其是后兩項,如果發(fā)現(xiàn)將有用信號提高一個dB或?qū)⒏蓴_信號降低一個dB足以改變測試的結(jié)果的話,一定要再次檢查測試系統(tǒng)的衰減值以保證測試結(jié)果的準確性。

  傳導性雜散發(fā)射測試直接將終端連接至頻譜儀即可。由于終端發(fā)射機關(guān)閉時,接收機產(chǎn)生的雜散值極小,一般用頻譜儀測得的雜散的結(jié)果并不是真正的終端接收機產(chǎn)生的雜散,而是儀表的背景噪聲。所以此項很難測出終端接收機雜散的具體值。

  發(fā)射機的測試分為頻率準確度、調(diào)制要求、射頻輸出功率要求和傳導性雜散發(fā)射四項,具體連接見圖1。前兩項測試比較簡單,只要測得波形質(zhì)量及部分和時間有關(guān)的參數(shù)即可。重點集中在對功率的測試,包括了開環(huán)、閉環(huán)功率控制,開環(huán)功控的時間響應,最大、最小、待機和門控輸出功率及碼分信道至反向?qū)ьl信道輸出功率準確度。

  因為cdma系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng),必須平衡各用戶之間的發(fā)射功率使其到達基站的功率基本相等來最優(yōu)化整個系統(tǒng),所以對功率的測試項目尤為重要。開環(huán)、閉環(huán)功率控制測試驗證終端是否按照基站的指示來將自身的發(fā)射功率調(diào)整到一個合適的值,開環(huán)功率控制的時間響應驗證終端是否在規(guī)定的時間內(nèi)完成自身功率的變化以響應基站,注意測試中基站在功控信道向終端發(fā)送的功控比特不是“active”的,而是’0’、’1’交替的。最大射頻輸出功率是在開環(huán)和閉環(huán)功控都設(shè)置為最大時測得的終端功率,對于III類終端來說應該是在23dBm~30dBm之間。一般廠家會把此值限定在23dBm~24dBm之間,因為終端的發(fā)射功率過大,會對終端的雜散發(fā)射的測試造成很大的影響,所以廠家一般會使最大功率在滿足規(guī)范規(guī)定的情況下盡可能的低,有時候會造成此結(jié)果在23dBm左右徘徊,非常臨界,經(jīng)常只是0.1、0.2dB的差別,一定要檢查測試系統(tǒng)的衰減值以保證測試結(jié)果的準確性。最小受控輸出功率是在開環(huán)和閉環(huán)功控都設(shè)置為最小時測得的終端功率,和門控輸出功率一樣不易出現(xiàn)失敗。待機功率的測試會遇到和接收機雜散測試相同的問題,測得的結(jié)果多半是背景噪聲,難于測出準確值。碼分信道至反向?qū)ьl信道輸出功率準確度測試中,注意高通MSM5105不支持規(guī)范定義的TURBO碼測試以及反向153.6Kbps速率的測試。雜散發(fā)射測試時,設(shè)置參數(shù)使終端以最大功率發(fā)射,測試終端發(fā)射帶外的輻射情況,看其對其他系統(tǒng)或終端造成的影響。測試分4個頻段,分別距離發(fā)射頻帶左右各885kHz至1.98MHz及1.98MHz至4.00MHz。

  環(huán)境適應性測試模擬人們?nèi)粘I钪信龅降姆N種情況,驗證終端經(jīng)過高溫、低溫、濕熱、振動、沖擊和跌落等環(huán)境試驗后的射頻性能是否還能滿足規(guī)范要求。終端的液晶屏幕在低溫下測試時,有可能顯示不正;蚋静伙@示,此時終端的射頻模塊工作仍很可能是正常的,不要誤以為終端關(guān)機測試失敗。且在這些嚴酷的環(huán)境中,鋰里子電池的活性會降低,應該用穩(wěn)壓電源代替電池對終端供電,進行測試以得到更準確的結(jié)果。壽命試驗分為按鍵和翻蓋兩部分,分別為10萬次和5萬次,模擬用戶多次使用終端后,終端的疲勞度能否承受。電源及充電器測試依據(jù)國家相應標準模擬種種嚴酷環(huán)境進行,測試終端配件的合格性。

  以上種種測試,均從用戶使用角度出發(fā),模擬用戶在使用中碰到的種種情形,驗證終端的實用性。伴隨cdma技術(shù)標準的制定與演進,越來越多的cdma終端也出現(xiàn)在市場上,新技術(shù)也日新月異,對cdma終端的測試也應滲透到更廣的層面、更深的角度,已更完全的覆蓋不同用戶使用過程中出現(xiàn)的不同情況。
作者:馬治國   來源:新浪科技  

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